【公开课】+导体的电阻+课件-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册+

人教版物理必修三第十一章

电路及其应用第二节

导体的电阻2.为了减小输电线上电能的损耗，人们尽量把输电线做得粗一点，这是因为导体的电阻与导体的长度、横截面积有关。那么，它们之间的定量关系是怎样的呢？1.小鸟落在高压输电线路上，为什么不会发生触电事故呢？讨论交流：问题：根据欧姆定律I=U/R

得R=U/I“导体的电阻R与加在导体两端的电压U成正比，跟导体中的电流I成反比”，这种说法对吗？下面通过实验探究导体中的电流跟导体两端电压的关系实验探究导体中的电流跟导体两端电压的关系ESRBAV1.依图连接电路：测量电路：测量电阻的电流和电压控制电路：可以提供从零开始连续变化的电压2.实验记录及数据处理：导体0.501.001.502.002.50I/U

A

0.050.100.150.200.250.1

B0.100.200.300.400.500.2电压（V）电流（A）

电流（A）方法：（1）表格法（2）图像法IUOBAI-U图像是过原点的直线。结论：对同一导体，导体中的电流跟导体两端的电压成正比。I=KU3.确定常数K：I=KU对于同一导体，电流与电压之比是一个常数，与电流、电压无关。不同的导体比值不同。用常数K反映了导体对电流的阻碍作用方便吗？怎样改进才能方便地反映导体对电流的阻碍作用？用1/K用U/I比值反映导体对电流的阻碍作用强弱比较方便。为什么说常数K反映了导体本身的性质？常数K反映了导体的什么性质？在电压相同的情况下，K越大的导体电流越大。说明导体对电流的阻碍作用越弱。一、电阻1.物理意义：反映了导体对电流的阻碍作用的大小。2.度量方式：R=U/I比值定义法。测量式。R与U、I无关。3.决定因素：导体本身的性质决定。4.矢量标量：标量5.单位换算：Ω（SI）1Ω=1V/A1MΩ=103kΩ=106Ω6.测量方法：伏安法等。导体0.501.001.502.002.50I/U

A

0.050.100.150.200.250.1

B0.100.200.300.400.500.2电压（V）电流（A）

电流（A）

I=KU结论：导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比，跟导体的电阻R成反比。——欧姆定律二、欧姆定律1.欧姆定律的适用情况（1）.欧姆定律仅适用于纯电阻(将电能全部转化为内能)电路．非纯电阻(电能的一部分转化为内能)电路不适用．2．欧姆定律的两性(1)同体性：表达式I＝U/R中的三个物理量U、I、R对应于同一段电路或导体．(2)同时性：三个物理量U、I、R对应于同一时刻.（2）.欧姆定律仅适用于金属导电和电解质溶液导电．对气态导体和半导体元件不适用．(1)欧姆定律的表达式是I＝U/R，而公式R＝U/I应该理解成电阻的比值定义式，比值定义的魅力就在于被定义的物理量与比值中的那两个物理量无关．(2)R＝U/I告诉了我们一种测量导体电阻的方法，即伏安法．对公式I＝U/R和R＝U/I的两点提醒(3)对于定值电阻，由于U­I图象为过原点的直线，故R＝ΔU/ΔI.三、影响导体电阻的因素控制变量法：研究导体电阻与长度、横截面积及材料的定量关系

a和d：材料不同导体电阻与长度的关系：一条导线可看成有相同长度的多段导线串联，由串联电路的性质可分析出导体的电阻与长度成正比。

R∝l导体电阻与横截面积的关系：多条长度、材料、横截面积都相同的导体紧紧束在一起，由并联电路的性质分析出导体的电阻与横截面积成反比。R∝1/S导体电阻与材料的关系：由实验探究得到长度、横截面积相同而材料不同的导体电阻不同．四、电阻定律1.内容：同种材料的导体,其电阻R与它的长度L成正比,与它的横截面积S成反比;导体电阻与构成它的材料有关.2.表达式:3.适用条件：温度一定,粗细均匀的金属导体，或浓度均匀的电解液。式中为电阻率，由导体材料决定。4.电阻定律是通过大量实验得出的规律．对电阻定律的理解公式R＝ρl/S是导体电阻的决定式，如图所示为一块长方体铁块，若通过电流为I1，则R1＝ρa/bc；若通过电流为I2，则R2＝ρc/ab.应用R＝ρl/S解题的技巧:(1)明确导体的形状改变后，电阻率不会发生变化．(2)导体的形状改变后，体积不变，由V＝l1S1＝l2S2确定l2与l1、S2与S1的关系．(3)由R＝ρl/S确定电阻关系五、导体的电阻率1.物理意义：反映材料导电性能好坏的物理量。标量。2.定义式：

3.单位：欧·米（Ω·m）4.电阻率与温度关系：银铜铝钨铁锰铜合金镍铜合金1.不同材料的导体电阻率不同。纯金属的电阻率较小,合金的电阻率较大。金属材料的电阻率随温度的升高而增加。2.电阻率与温度的关系及应用：①金属：

电阻温度计②半导体：

热敏电阻光敏电阻③半导体的导电性能具有可控性④合金：有些几乎不随t变化标准电阻⑤超导体：某些材料当温度降低到一定温度时ρ=0R=0电阻与电阻率的辨析(2)电阻率越大，材料的导电性能越差，但用这种材料制成的电阻不一定大，决定电阻大小的因素和决定电阻率大小的因素是不同的．(1)导体的电阻越大，说明导体对电流的阻碍作用越大，不能说明导体的电阻率一定越大．超导现象：当温度降低到某一数值（临界温度--超导转变温度）时，某些材料的电阻突然减小到零，这种现象叫做超导现象处于这种状态的物体叫做超导体。应用：（1）超导发电机（2）磁流体发电机（3）超导输电线路（4）超导磁悬浮列车（5）超导计算机上表面是正方形两个导体材料相同厚度相同

电流方向电流方向

R1=R2导体的伏安特性曲线导体中的电流I随导体两端的电压U变化的图线。U--I图和I--U图像都叫做导体的伏安特性曲线。定值电阻和小灯泡的伏安特性曲线。对比两个图像的异同，并确定出在这两个图像中如何求电阻？图线斜率的物理意义是什么？

导体A的伏安特性曲线为直线，斜率表示导体的电阻，电阻在研究过程中保持不变；导体B的伏安特性曲线为曲线，过原点的直线（割线）的斜率表示导体的电阻，电阻在研究过程中不断变化。线性元件和非线性元件1．伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线的电学元件叫做线性元件。2．伏安特性曲线不是直线的电学元件叫做非线性元件。（1）线性元件与纯电阻元件是不同的概念。（2）线性元件一定是纯电阻元件，而纯电阻元件不一定是线性元件(小灯泡是纯电阻，但它的伏案特性曲线是曲线）。二极管的伏安特性曲线当反向电压很大时，二极管击穿，反向电流很大。加正向电压时，二极管电阻较小，通过二极管的电流较大；加反向电压时，二极管的电阻较大，通过二极管的电流很小。表明二极管具有单向导电性。

201000.5-20-40-100-200-3001.滑动变阻器的原理如图所示，则下列说法中正确的是（ ）A.若将a、c两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，变阻器的阻值增大B.若将a、d两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，变阻器的阻值减小C.若将b、c两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，变阻器的阻值增大D.若将a、b两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，变阻器的阻值不变OPdbacAD2.电路中有一段金属丝长为L，电阻为R，要使电阻变为4R，下列可行的方法是()A.将金属丝拉长至2L B.将金属丝拉长至4LC.将金属丝对折后拧成一股 D.将金属丝两端的电压提高到原来的4倍A3.一段粗细均匀的镍铬丝,横截面的直径是d,电阻是R,把它拉制成直径为d/3的均匀细丝后,它的电阻变为(

)A.R/9 B.9RC.R/81 D.81R解析:选D。横截面直径为d的镍铬丝拉制成直径为d/3的均匀细丝后,根据截面积公式:S=πd2/4可知,横截面积变为原来的1/9,镍铬丝的体积不变,则长度变为原来的9倍;由R=ρl/s,分析可知电阻变为原来的81倍,即为81R,故选项D正确,A、B、C错误。D4.某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示,则下列说法正确的是(

)A.所加电压为5V时,导体的电阻小于5ΩB.所加电压为12V时,导体的电阻是14ΩC.由图可知,随着电压的增大,导体的电阻不断减小D.由图可知,随着电压的增大,导体的电